钣金件切边线优化及模面补偿应用.pdf

冲模技术 汴K3 石：二饬臻坜瞄簖吕畅e 巧气 i 冲模技术 钣金件切边线优化及模面补偿应用 李建忠 无锡威孚力达催化净化器有限责任公司( 江苏无锡2 1 4 0 0 0 ) 【摘要】以本公司某个汽车排气净化器上的吊挂件为例，运用专业钣金成形分析软件 D Y N A F O R M 里面的切边线优化、模面补偿两大功能模块。来尝试优化该吊挂件的现有冲 压工艺，以求能够达到提高该制件的板材利用率、尺寸的一致性。并且今后将推广该优化 后冲压工艺，这样不仅可以缩短该类制件的开发周期而且还能降低该类制件的开发成本， 给后期模具设计提供一些指导。 关键词：切边线优化；模面补偿；排气系统；D Y N A F O R M 中图分类号：T G 3 8 5 2文献标识码：B A p p l i c a t i o no fT r i mL i n eD e v e l o p m e n t S p r i n g b a c k C o m p e n s a t i o nf o rS h e e tM e t a lP a r t s 【A b s t r a c t 】T h i sp a p e ru s e sah a n g e ro fp a s s e n g e rv e h i c l ee x h a u s ts y s t e ma sa ne x a m p l e B y u s i n gt w oo ff u n c t i o n a lm o d u l e sa r et r i m m i n gl i n ed e v e l o p m e n t & s p r i n g b a c k i n gc o m p e n s a t i o n f o rD Y N A F O R M T r yt oo p t i m i z et h es t a m p i n gp r o c e s so ft h eh a n g e r ，t oi m p r o v et h eu t i l i z a t i o no f t h eb l a n k & d i m e n s i o n a lu n i f o r m i t yf o rt h eh a n g e r S h o r t e n i n gt h ed e v e l o p m e n tc y c l ea n d r e d u c i n gt h ec o s to ft h eh a n g e r sb ys p r e a d i n gt h i ss t a m p i n gp r o c e s s ，a n dp r o v i d i n gs o m e g u i d a n c e s f o rt h ed i ed e s i g ni nt h ef u t u r e K e yw o r d s ：t r i ml i n ed e v e l o p m e n t ；s p r i n g b a c kc o m p e n s a t i o n ；e x h a u s ts y s t e m ；D Y N A F O R M 1引言 近几年来，随着国产车企的逐渐崛起，国内汽车 市场上正在上演一场名为“品牌、科技、质量、价格”市 场争夺淘汰战。在这场没有硝烟的战场上，各大车企 间都在奋力使出浑身解数以求得市场的一席之地。 我司作为整车厂的一级供应商，深刻感受到了同行之 间竞争的激烈；现如今已经逐渐形成：在保证产品质 量的前提下，谁的成本低谁就有绝对的优势；谁的科 研水平高、谁的开发成本就低、就能走在行业的前头， 成为正真的行业领军者。 本文以本公司某个普通净化器上的吊挂件为例， 通过专业的分析软件来模拟分析该吊挂件的成形工 艺，尝试优化该吊挂件现有的冲压成形工艺；以求能 够达到降低该制件的开发成本，间接为公司产品在市 场中的价格优势添砖加瓦。 2吊挂件的成形工艺分析 2 1吊挂件的空间结构概括 如图1 所示，该吊挂件相对而言属于一个规则的 制件。其主要结构特征：左上部分中间有一根凸筋、 右上部分中间有一根凹筋；左下部分和右下部分都是 一个圆弧面，用以和筒体相接触焊接；顶部也是个小 圆弧，将制件的左边和右边进行过渡相连。 2 2吊挂件的现有冲压成形工艺 如图2 所示，该吊挂件的冲压工序一共需要6 道， 开料尺寸为3 8 0 x 8 6 x 3 O m m ，这种工艺路线属于比较 传统的冲压工艺思路，虽然能做出合格的制件；但是 此种工艺线路存在以下一些弊端。 ( 1 ) 单个制件所需的工艺补充料较大，以致于板 材利用率相对而言较小，间接的增加了制件的材料 成本。 模具制造 2 0 1 7 年第7 期 5 万方数据 冲模技术 刘弧面 【u J 边院1 弧成形 上 切边 过渡圆弧料轮廓：广_ 【 竺些! ! J J ，_ 、r _ 、 凹筋 【竺兰J 1 兰! ! 竺仝! ! 堡J 立匪亟 ( 2 ) 制件的加工工序多，也就意味着模具数量多 的同时，制件的加工效率低，间接增加了制件的加工 成本。 ( 3 ) 由于该制件的加工方式为单工序递进式，所 以制件的半成品在每个 二序中都需要重新定位好后 才能进行加工，这样就会导致制件的一致性不好，使 得制件在后续装配、焊接中带来一定的不便，影响了 产品生产节拍。 3 工艺优化模拟分析 3 1 切边线优化介绍 制件的切边线优化是指：制件在预成形工序后， 通过切边、成形后与目标制件进行对比；后续再通过 不断的修改制件的切边线并重新计算模拟，直至和目 标制件轮廓形状几乎一致，制件切边线优化逻辑图如 图3 所示。 3 2吊挂件切边线优化模拟 图4 所示为吊挂件的切边线优化模拟方案，其 最终目的是要通过计算得出该吊挂件较精准的落 初始 坯料 初始 切边线 料块 j 标 廓线 【J 1 1 模 通过不断修改该吊挂件的切边线轮廓，进行迭代 计算；最终得出相对满意的成形结果，如图5 所示；同 时也得出了该吊挂件优化后的切边轮廓形状，尺寸 为：3 6 0 x 6 6 m m ，如图6 所示。 绿色体 为切边 优化后 的成形 蓝色线 条为目 标轮廓 司5 吊挂件最终成形结果冈图6 吊挂件最终落料轮廓线 6 模具制造) ) 2 0 1 7 年第7 期 妾 万方数据 冲模技术 3 3 模面补偿介绍 通常冷冲压的制件在其模具撤去施加力后，由 于制件本身材料的特性，制件都会出现一定程度是 反弹；以及制件在切边工序之后，由于制件内部残余 应力得到释放，也会出现不同程度的反弹，这使得最 后得到的制件与我们想要的制件出现一定的偏差。 一般都是通过再增加一道整形工序，从而得到理想 的制件。 模具的模面补偿是指：制件在最后的成形工序结 束后，首先通过制件的回弹模拟计算，得出制件成形 后回弹的参数；通过此参数映射、修改制件的成形模 具的模面，再次进行制件的成形、回弹分析；以制件上 一次的回弹结果作为下一次模面补偿的输入，如此循 环；直至使得回弹后的制件与目标制件轮廓形状几乎 一致，模具补偿的工作逻辑如图7 所示： 罔7 模面补偿逻辑图 3 4 吊挂件成形模具的模面补偿模拟 吊挂什首次成形后的同j 甲模拟如图8 所示 该吊挂件成形模具的模面补偿输入。 然后再次进行吊挂件的成形、回弹分析计算，并 与目标吊挂件轮廓进行相比较，如此循环计算，直至 得到较为满意的回弹结果，如图9 所示：以及得到成 形模具的最终模面形状。如图1 0 所示。 红色线 条为目 标轮廓 彩色体 为补偿 及叫弹 后的吊 挂件 绿包体山最终补偿l j 、丝【f 图1 0 成彤模具模面补偿前、后对比图 4 吊挂件新、老工艺线路对比 通过以上两个部分的分析模拟，理论上可以将该 吊挂件的原有工艺进行优化，使得该吊挂件有了一个 新的冲乐T 艺线路，具体如图11 昕示 互 1 L 墨坠臣互 工 互坠 互 冬l1 lh 十t - f 牛，p i l i l t f i1 夕。i i p 冬1 如果该吊挂件新的冲压工艺线路得以实施，那么 通过制件的回弹图8 可知，该吊挂件的最大回弹 可以预测相对于该吊挂件现有的冲压工艺线路而言， 量约为1 4 8 5 m m ( 图中的红色部分) ，以此回弹结果为 从制件的工序数、开料尺寸、板材利用率、形状尺寸的 模具制造 2 0 1 7 年第7 期 7 万方数据 冲模技术 后托架冲压工艺及模具结构优化 王南艳，秦辉，钱顺峰，李春阳 东风汽车股份有限公司轻型商用车分公司( 湖北4 4 1 0 0 4 ) 【摘要】通过对B 0 7 后托架旧冲压工艺进行分析，结合制件结构及装配关系，对冲压工艺及 模具结构进行优化，由原来的5 道工序生产改为4 道工序生产，取得了较好的效果。 关键字：后托架；冲压工艺；模具结构；优化；制件结构 中图分类号：T G 3 8 5 2文献标识码：B O p t i m i z a t i o no fS t a m p i n gP r o c e s sa n d D i eS t r u c t u r ef o rt h eR e a rB r a c k e t 【A b s t r a c t 】T h i sp a p e ra n a l y z e st h eo l ds t a m p i n gp r o c e s so fB 0 7r e a rb r a c k e t A c c o r d i n gt ot h e p r o d u c ts t r u c t u r ea n da s s e m b l yr e l a t i o n s h i p ，t h es t a m p i n gp r o c e s s a n dd i es t r u c t u r ea r e o p t i m i z e d T h eo r i g i n a l5p r o d u c t i o np r o c e s sc h a n g et o4 ，g o o dr e s u l t sh a v eb e e na c h i e v e d K e yw o r d s ：r e a rb r a c k e t ；s t a m p i n gp r o c e s s ；d i es t r u c t u r e ；o p t i m i z a t i o n ；p r o d u c ts t r u c t u r e 1引言 组成汽车车身以及底盘的钣金制件，一般情况下 可以分为外覆盖件、内覆盖件、结构件、加强件等。其 中结构件板料厚、外形多样、冲压工艺复杂。东风汽 车股份有限公司轻型商用车分公司B 0 7 项目车型所 用后托架是现生产轻卡车身通用结构件，其特点是板 一致性上都会有长足的进步，具体如表1 所示。 表1吊挂件新、现有工艺对比表 冲压工艺类别工序数 开料尺寸，m m 板材利用率，一致性 现有冲压工艺 63 8 0 x 8 64 3 4 5 一般 新冲压工艺 33 6 0 x 6 66 8 2 8较好 通过表1 可知，该吊挂件的新工艺相比现有的工 艺；使制件的板材利用率得到了提升，直接降低了制 件的材料成本；同时新工艺的工序数量缩减为现有工 艺工序数量的一半，间接的减少了制件的加工成本； 再有由于工序的减少会使制件的一致性也得到了较 大的提升，这将使得该吊挂件在后续装配、焊接过程 中很方便顺畅，间接的提高了产品的生产效率。 由此可知，该吊挂件新工艺的实施会使得该吊挂 件具有很大的成本优势，间接为公司产品降低了成 本，提升了公司产品在市场上的竞争力。 5总结 女女1 4 4 4 4 女 对于冷冲压成形工艺而言，其制件的最终成形的 形状与制件的材料、冲压工艺参数、设备参数、模具设 计等因素都相关联。本文通过以公司某个普通净化 器上的吊挂件为例，针对该吊挂件的现有冲压工艺